Свердловинна струминна установка

Винахід відноситься до області насосної техніки, переважно до свердловинних насосних установок для видобутку нафти зі свердловин. Відома свердловинна струминна установка, яка включає встановлену у свердловині на колоні насоснокомпресорних труб стр уминну помпу і розміщений нижче струминної помпи в колоні насосно-компресорних труб геофізичний прилад (RU 2059891 С1). Дана установка дозволяє проводити відкачку зі свердловини різних середовищ, що добуваються, наприклад, нафти, з одночасною обробкою середовища, що добувається, і присвердловинної зони пласта, однак у даній установці передбачена подача робочого середовища в сопло струминного апарата по колоні труб, що в ряді випадків звужує область використання даної установки. Найбільш близькою до винаходу за те хнічною сутністю та результатом, що досягається, є свердловинна струминна установка, що містить пакер, колону труб з опорою, у якій виконані пропускні вікна і на якій встановлена у корпусі струминна помпа, при цьому в корпусі виконані: канал підведення активного середовища в сопло струминної помпи, канал підведення до струминної помпи відкачуваного зі свердловини середовища і канал відведення суміші середовищ зі струминної помпи, а в корпусі над каналом підведення відкачуваного середовища виконаний сполучений з останнім прохідний канал з посадковим місцем для установки вузла герметизації, а у вузлі герметизації виконаний осьовий канал з можливістю пропускання через нього і канал підведення відкачуваного середовища кабелю для установки на ньому в свердловині нижче струминної помпи приладів і устаткування з можливістю переміщення їх уздовж стовбура свердловини при працюючій чи не працюючій струминній помпі [RU 2143597 С1]. Дана струминна установка дозволяє проводити різні технологічні операції в свердловині нижче рівня установки струминної помпи, у тому числі шляхом зниження перепаду тисків над та під герметизуючим вузлом. Однак дана установка не дозволяє повною мірою використовувати її можливості, що зв'язано з неоптимальними співвідношеннями розмірів різних елементів конструкції свердловинної струминної установки і неоптимальним для виконання ряду задач розташуванням у корпусі струминної помпи. Задачею, на вирішення якої спрямований даний винахід, є оптимізація розташування і розмірів різних елементів конструкції установки, і за рахунок цього підвищення надійності роботи свердловинної струминної установки. Зазначена задача вирішується за рахунок того, що свердловинна струминна установка містить пакер, колону труб з опорою, у якій виконані пропускні вікна і на якій встановлена у корпусі струминна помпа, при цьому в корпусі виконані: канал підведення активного середовища в сопло стр уминної помпи, канал підведення до струминної помпи відкачуваного із свердловини середовища і канал відведення суміші середовищ зі струминної помпи, в корпусі над каналом підведення відкачуваного середовища виконаний сполучений з останнім прохідний канал з посадковим місцем для установки вузла герметизації, а у вузлі герметизації виконаний осьовий канал з можливістю пропускання через нього і канал підведення відкачуваного середовища кабелю для установки на ньому в свердловині нижче струминної помпи приладів і устаткування з можливістю переміщення їх уздовж стовбура свердловини при працюючій чи не працюючій струминній помпі, причому відповідно до винаходу канал підведення активного середовища в сопло струминної помпи сполучений із пропускними вікнами і через останні з оточуючим колону тр уб простором, канал відведення суміші середовищ зі струминної помпи сполучений із внутрішньою порожниною труб вище струминної помпи, прохідний канал виконаний з можливістю установки в ньому, з перекриттям прохідного каналу, пристрою для доставки в свердловину і витягання з неї корпуса зі струминною помпою, а в нижній частині корпуса струминної помпи виконаний отвір з різзю для приєднання до корпуса автономного вимірювального устаткування, при цьому зовнішній діаметр корпуса струминної помпи (D) щонайменше на 1,0мм менше найменшого внутрішнього діаметра (D1) колони труб, діаметр (D2) осьового каналу герметизуючого вузла щонайменше на 0,01мм більше діаметра (D3) кабелю, а діаметр (D4) каналу підведення відкачуваного середовища щонайменше на 2мм більше діаметра D3 кабелю, причому на корпусі струминної помпи встановлені ущільнювальні кільця і фіксуючий механізм. Аналіз роботи свердловинної струминної установки показав, що надійність роботи установки можна підвищити шляхом більш оптимального розташування в. корпусі струминної помпи і виконання різних елементів конструкції установки зі строго визначеними розмірами. Зокрема, було встановлено, що діаметр каналу підведення відкачуваного середовища не може бути обраний довільно. Це зв'язано з тим, що надто великий діаметр каналів приводить до зниження міцності установки, а надто маленький діаметр цих каналів приводить до зниження продуктивності струминної помпи, У цьому зв'язку було встановлено, що виконання діаметра каналу підведення відкачуваного середовища щонайменше на 2мм більше діаметра кабелю дозволяє пропустити в струминну помпу максимально можливу за продуктивністю струминної помпи кількість відкачуваного зі свердловини середовища з мінімальними гідравлічними втратами. Що стосується верхньої межі, то вона визначається міцнішими характеристиками конструкції струминної помпи й у першу чергу корпуса струминної помпи. У кожному конкретному випадку ця величина визначається індивідуально. У ході роботи установки проводиться дослідження різних режимів свердловини. Приходиться встановлювати і знімати корпус зі струминною помпою в колоні труб. Було встановлено, що доцільно виконувати діаметр корпуса струминної помпи щонайменше на 1,0мм·менше найменшого внутрішнього діаметра колони труб, причому на корпусі струминної помпи встановлюють ущільнювальні кільця і механізм, що фіксує положення корпуса струминної помпи у свердловині щодо опори. У результаті запобігається можливе застрягання корпуса в колоні труб і забезпечується запобігання перетіканню середовища з простору над корпусом у підпакерний простір свердловини. Як зазначено вище, у процесі роботи установки необхідно переміщати на кабелі прилади і устатк ування уздовж свердловини й у той же час необхідно мінімізувати перетікання середовища через осьовий канал герметизуючого вузла. Цього вдалося домогтися при виконанні діаметра осьового каналу в герметизуючому вузлі щонайменше на 0,01мм більше діаметра кабелю, на якому встановлені прилади й устаткування. Виконання в нижній частині корпуса струминної помпи отвору з різзю дозволяє установити на корпусі різне автономно працююче вимірювальне устаткування і за рахунок цього створюється можливість розширити діапазон досліджень, що проводяться у свердловині. Таким чином, досягнуте виконання поставленої у винаході задачі - оптимізація розташування і розмірів різних елементів конструкції установки і за рахунок цього підвищення надійності роботи свердловинної струминної установки. На Фіг.1 представлений поздовжній розріз свердловинної струминної установки. На Фіг.2 представлений поздовжній розріз свердловинної струминної установки з установленим замість герметизуючого вузла пристроєм доставки в свердловину і витягання з неї корпуса зі струминною помпою. Пропонована свердловинна струминна установка містить пакер 1, колону труб 2 з опорою 3, у якій виконані пропускні вікна 4 і на якій встановлена у корпусі 5 струминна помпа 6, при цьому в корпусі 5 виконані: сполучений із пропускними вікнами 4 канал 7 підведення активного середовища в сопло 8 струминної помпи 6 з оточуючого колону труб 2 простору, канал 9 підведення до струминної помпи 6 відкачуваного зі свердловини середовища і канал 10 відведення суміші середовищ зі струминної помпи 6 до внутрішньої порожнини труб 2 вище стр уминної помпи 6, а в корпусі 5 над каналом 9 підведення відкачуваного середовища виконаний сполучений·з ним прохідний канал 11 з посадковим місцем 12 для установки вузла герметизації 13 і у вузлі герметизації 13 виконаний осьовий канал 14 з можливістю пропускання через нього і канал 9 підведення відкачуваного середовища кабелю 15 для установки на ньому в свердловині нижче струминної помпи 6 приладів і уста ткування 16 з можливістю переміщення їх уздовж стовбура свердловини при працюючій чи не працюючій струминній помпі 6. Прохідний канал 11 виконаний з можливістю установки в ньому, з перекриттям прохідного каналу 11, пристрою 17 для доставки в свердловину і витягання з неї корпуса 5 зі струминною помпою 6, а в нижній частині корпуса 5 струминної помпи 6 виконаний отвір 18 з різзю для приєднання до корпуса 5 автономного вимірювального устаткування 21, при цьому зовнішній діаметр корпуса 5 струминної помпи 6 (D) щонайменше на 1,0мм менше найменшого внутрішнього діаметра (D1) колони труб 2, діаметр (D2) осьового каналу 14 герметизуючого вузла 13 щонайменше на 0,01мм більше діаметра (D3) кабелю 15, а діаметр (D4) каналу 9 підведення відкачуваного середовища щонайменше на 2мм більше діаметра (D3) кабелю 15, причому на корпусі 5 струминної помпи 6 встановлені ущільнювальні кільця 19 і фіксуючий механізм 20. Колону труб 2 з пакером 1 і опорою 3 опускають у свердловину і розташовують пакер 1 над продуктивним пластом. Приводять пакер 1 у робоче положення, роз'єднуючи оточуючий колону труб 2 простір свердловини. На кабелі 15 спускають у колону тр уб 2 корпус 5 зі струминною помпою 6 і герметизуючим вузлом 13 і розміщені нижче корпуса 6 на кабелі 15 прилади й устаткування. Фіксують в опорі 3 корпус 5 зі струминною помпою 6 за допомогою фіксуючого механізму 20. До оточуючого колону труб 2 затрубного простору накачують робоче-середовище, наприклад, воду, сольовий розчин, нафту та ін. Із затрубного простору робоче середовище надходить крізь вікна 4 і канал 7 в активне сопло 8 струминної помпи 6. Протягом декількох секунд після прокачування робочого середовища через активне сопло 8 на виході з нього формується стійкий струмінь, який, витікаючи із сопла 8, захоплює в стр уминну помпу 6 оточуюче її середовище, що викликає зниження тиску спочатку в каналі 9 підведення відкачуваного середовища, а потім і в підпакерному просторі свердловини, створюючи депресію на продуктивний пласт. Величина зниження тиску залежить від швидкості проходження робочого середовища через активне сопло 8, яка залежить, у свою чергу, від величини тиску нагнітання робочого середовища в затрубний простір свердловини вище пакера 1. У результаті пластове середовище по колоні труб 2 і через канал 9 надходить до струминної помпи 6, де змішується з робочим середовищем і суміш середовищ за рахунок енергії робочого середовища по колоні труб 2 надходить зі свердловини на поверхню. Під час відкачки пластового середовища за допомогою встановленого на кабелі 15 устаткування і приладів 16 проводять контроль параметрів відкачуваного пластового середовища, а також діють на продуктивний пласт фізичними полями. У залежності від вирішуваної задачі можливе переміщення приладів і устаткування 16 уздовж свердловини. Якщо немає необхідності в установці нижче корпуса 5 струминної помпи 6 приладів і устаткування 16 на кабелі 15, у прохідному каналі 11 замість герметизуючого вузла 13 встановлюють пристрій 17 і за допомогою його здійснюють установку і витягання з колони труб 2 корпусу 5 зі струминною помпою 6 і автономним вимірювальним устаткуванням 21, якщо останнє було встановлене на корпусі 5. Даний винахід може знайти застосування при випробуваннях, освоєнні й експлуатації нафтових і газоконденсатних свердловин, а також при їхньому капітальному ремонті.